JPH05108353A

JPH05108353A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH05108353A
Application number: JP27093691A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Higaki; 信生桧垣; Toshimichi Matsuzaki; 敏道松崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、機械語命令に基づいて種々の演算
等を行う情報処理装置に関し、多数のレジスタを有効に
使用することにより、特にエミュレーションやサブルー
チンの実行や割り込み処理において、プログラムコード
サイズを増加せず、また割り込み応答の速いエミュレー
ションが可能な情報処理装置を提供する。【構成】デ−タを保持する複数のレジスタを有する第
１レジスタ群と、第１レジスタ群のレジスタに対応する
レジスタを有する第２レジスタ群と、所定の命令が入力
されたとき命令によって指定された第２レジスタ群のレ
ジスタを第１レジスタ群の対応するレジスタとして使用
できるように切り換える切換手段とを備えたことによ
り、レジスタの退避や復帰をする必要がなく、プログラ
ムサイズを増加せずにエミュレーションやサブルーチン
や割り込み処理を行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機械語命令に基づいて種
々の演算等を行う情報処理装置に関し、特にエミュレー
ションやサブルーチンの実行や割り込み処理において多
数のレジスタを有効に使用し得る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下図面を参照しながら、従来の情報処
理装置の一例について説明する。図９は従来の情報処理
装置を示すものであり、命令解読器９０１ａを備えた制
御部９０１と汎用レジスタ群９０２ａを備えた演算実行
部９０２とからなる。この情報処理装置が汎用レジスタ
群９０２ａをアクセスする演算を実行する場合は、ま
ず、命令解読器９０１ａが機械語命令を解読する。そし
て演算に必要なデータを汎用レジスタ群９０２ａから読
み出すために、命令解読器９０１ａは汎用レジスタ群９
０２ａに対して読み出すレジスタ番号を出力し、汎用レ
ジスタ群９０２ａはレジスタ番号に対応するレジスタ内
のデータを出力する。

【０００３】次に、命令解読器９０１ａは演算を実行す
るために、演算実行部９０２に対して制御信号を出力
し、図示していない演算実行部は汎用レジスタ群９０２
ａから出力したデータに対して演算を実行する。最後
に、演算結果を汎用レジスタ群９０２ａ内に書き込むた
めに、書き込もうとする汎用レジスタ群９０２ａのレジ
スタ番号と、書き込みを許可する制御信号を汎用レジス
タ群９０２ａに対して出力し、演算結果を汎用レジスタ
群９０２ａ内のレジスタ番号に対応するレジスタに格納
する。

【０００４】このように構成された従来の情報処理装置
を用いて、実装されていない機械語命令のエミュレーシ
ョンすなわち実装されている機械語命令を組み合わせに
よって、未実装の機械語命令と同じ処理を行わせる場合
の例を説明する。まず、割り込みを禁止する。次に、エ
ミュレーション中に作業用のレジスタとして使用する汎
用レジスタ群９０２ａのレジスタに格納されているデー
タを、図外のスタックやメモリに退避する。退避してお
かないと、作業用のレジスタとして使用するのでレジス
タの元のデータが破壊されてしまうから、エミュレーシ
ョン終了後誤ったデータを処理をすることになるからで
ある。その後、未実装の機械語命令と同じ処理を実現す
る命令列を実行する。最後に、退避したデータを図外の
スタックやメモリから元のレジスタに復帰し、割り込み
禁止を解除してエミュレーションを完了する。退避した
データを復帰することにより元のデータは保存されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、未実装の機械語命令をエミュレーショ
ンする場合、汎用レジスタ群９０２ａのデータを保存す
るために汎用レジスタの内容を一旦スタックやメモリへ
退避しておきエミュレ−ション終了後に再度スタックや
メモリから復帰させるという処理が必要であり、その処
理の分だけプログラムコードサイズが増加するという課
題を有していた。

【０００６】そこで、このような退避および復帰を回避
するために単に作業用のレジスタを増設しておき、作業
用のレジスタのレジスタ番号を機械語命令のレジスタフ
ィールドに割り付ける方法が考えられるが、レジスタフ
ィールドを割り付けた分だけオペレーションフィールド
が短縮され実装可能なオペレーション数が減少してしま
う、もしくはオペレーション数を減少しないようにする
と、命令語長が長くなるという課題を有してすることに
なる。

【０００７】また他の方法として、汎用レジスタと同数
の作業用レジスタを増設しておき、汎用レジスタ群の全
てのレジスタを作業用レジスタ群に切り換える方法があ
る。この方法によれば、作業用のレジスタに一旦切り換
えておいてエミュレ−ション終了後に再度切り換えるこ
とにより、作業用のレジスタがあたかも汎用レジスタで
あるかのように使用できるだけでなく元のデ−タが破壊
されないことから、退避および復帰を回避することは可
能である。しかし、一旦切り換えてしまうとレジスタ全
てが切り換えられるから、切り換え前のレジスタ群と切
り換え後のレジスタ群との間での演算処理やデ−タ転送
が直接できないという欠点があり、間接的にこのような
処理を実現したとしても結局プログラムコ−ドサイズが
増加するという問題を有している。

【０００８】以上は、エミュレ−ションの場合について
述べたが、これに限らずサブル−チンの処理や割り込み
処理を実行する場合にも共通の課題である。本発明はか
かる点に鑑み、プログラムコードサイズを増加せずにエ
ミュレーションやサブル−チンの処理や割り込み処理が
可能な情報処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の情報処理装置は、デ−タを保持する複数のレ
ジスタを有する第１レジスタ群と、第１レジスタ群のレ
ジスタに対応するレジスタを有する第２レジスタ群と、
所定の命令が入力されたとき命令によって指定された第
２レジスタ群のレジスタを第１レジスタ群の対応するレ
ジスタとして使用できるように切り換える切換手段とを
備えたことを特徴としている。

【００１０】前記切換手段は、第２のレジスタ群のレジ
スタを第１のレジスタ群の対応するレジスタとして使用
できるよう切り換えることを指示する命令を検出する命
令検出器と、前記命令から切り換えるべきレジスタの指
定と書込み読出しの区別とを解読する命令解読器と、書
込みの場合には第２のレジスタ群の指定されたレジスタ
に対して書込許可信号を与え、読出しの場合には前記指
定されたレジスタからの読出しデ−タを選択するレジス
タ入出力制御回路とから構成してもよい。

【００１１】前記レジスタ入出力制御回路は、更に前記
命令が入力された後解除命令が入力されるまでの間第２
レジスタ群のレジスタが第１レジスタ群のレジスタとし
て使用できるよう切り換えられた状態を保持する状態保
持回路を有してもよい。前記状態保持回路は、所定の命
令が入力されたときその保持している状態を示す情報を
出力する状態読出回路を有することもできる。

【００１２】

【作用】上記の構成により、切り換え手段が所定の命令
にしたがって第１レジスタ群のレジスタと第２レジスタ
群のレジスタを指定されたレジスタ毎に切り換えを行
う。これにより、エミュレーションまたはサブルーチン
の処理もしくは割り込み処理を行なうときに、レジスタ
の内容をスタックやメモリに退避および復帰する必要が
なくプログラムコードサイズを増加させることなく処理
することができる。

【００１３】

【実施例】図１は情報処理装置の一構成を示すブロック
図である。図１において、１０２は第１レジスタ群であ
り、たとえば３２ビットのデータを格納する１６個のレ
ジスタＧＲ０〜ＧＲ１５からなり、汎用レジスタ群とし
ての使用する。１０３は第２レジスタ群であり、第１レ
ジスタ群の各レジスタに対応する同数のレジスタＷＲ０
〜ＷＲ１５を有しエミュレーション時などに作業用レジ
スタ群として使用する。

【００１４】１１０は切り換え手段であり、命令解読器
１０１、命令検出器１０４、レジスタ入出力制御回路１
０５、セレクタ１０６およびセレクタ１０７とから構成
され、所定の命令が入力されたとき命令によって指定さ
れた第２レジスタ群のレジスタを第１レジスタ群の対応
するレジスタとして使用できるように切り換える。前記
命令解読器１０１は、図外から取り込んでくる機械語命
令を解読する。

【００１５】前記命令検出器１０４は、命令解読器１０
１と並列に機械語命令を解読し、作業用レジスタ群に切
り換えることを指示する所定の命令を検出する。ここ
に、所定の命令とは、作業用レジスタ使用開始命令およ
び作業用レジスタ使用終了命令である。前記レジスタ入
出力制御回路１０５は、命令解読器１０１が出力するレ
ジスタ番号およびレジスタ書き込み信号と、命令検出器
１０４が出力する作業用レジスタ使用開始信号Ｓ１およ
び作業用レジスタ使用終了信号Ｓ２が入力され、汎用レ
ジスタ群１０２および作業用レジスタ群１０３の読み出
しおよび書き込みを制御する。

【００１６】前記セレクタ１０６および１０７は、それ
ぞれ、レジスタ入出力制御回路１０５が出力する信号が
入力され、汎用レジスタ群１０２と作業用レジスタ群１
０３から読み出したデータを選択する。図２は上記命令
検出器１０４の一構成図であり、５個のＡＮＤ回路２０
１、２０２、２０３、２０５、２０６と１個とＯＲ回路
２０４とからなっている。

【００１７】ＡＮＤ回路２０１は、後述する図４の機械
語命令上位５ビットが入力され、機械語命令のうち作業
用レジスタ開始命令を検出する。たとえば、機械語命令
の上位６ビットが”１０００００”（後述する図５
（ｂ）の”ＬＤＳ＿Ｘ”命令）である機械語命令がＡＮ
Ｄ回路２０１に入力されると、このときの出力は”１”
となる。すなわち、ＡＮＤ回路２０１は、上位６ビット
が”１００００ｘ”（ｘはドントケア）である機械語命
令を検出する。

【００１８】ＡＮＤ回路２０６は、ＡＮＤ回路２０１の
出力する信号を、命令解読器１０１が出力するタイミン
グ信号Ｔ１により、その命令がデスティネーションレジ
スタをアクセスする時点で出力するように同期させる回
路であり、作業用レジスタ使用開始信号Ｓ1 を出力す
る。ＡＮＤ回路２０２は、上位６ビットが”１０００１
０”の機械語命令を検出し、ＡＮＤ回路２０３は、上位
６ビットが”０１０１ｘｘ”の機械語命令を検出し、Ｏ
Ｒ回路２０４は、ＡＮＤ回路２０２とＡＮＤ回路２０３
の出力のＯＲをとる。ＡＮＤ回路２０５は、ＯＲ回路２
０４の出力する信号を、命令解読器１０１が出力するタ
イミング信号Ｔ２により、その命令が実行終了した直後
に出力するように同期させる回路である。

【００１９】すなわち、ＡＮＤ回路２０５は、ＡＮＤ回
路２０２またはＡＮＤ回路２０３に上位６ビットが”１
０００１０”または”０１０１ｘｘ”である機械語命令
が入力された後、その命令の実行が終了したときに、作
業用レジスタ使用終了命令を検出したことを示す作業用
レジスタ使用終了信号Ｓ２を出力するここで、ＡＮＤ回
路２０５によって、作業用レジスタ使用命令の実行が終
了した時点で作業用レジスタ使用終了信号Ｓ２を出力し
ているのは、作業用レジスタ使用終了命令実行中には作
業用レジスタをアクセスできるようにする一方、次の命
令からは汎用レジスタをアクセスできるようにするため
である。

【００２０】図３は、レジスタ入出力制御回路１０５の
一構成例である。３５０から５００の破線部の回路は、
状態保持回路であり、上から順に、前記作業用レジスタ
群１０２の１６個のレジスタＷＲ０〜ＷＲ１５に対応し
て設けられている。３００ないし３１５は、ＡＮＤ回路
であり、それぞれに前記命令解読器１０１から４ビット
のレジスタ番号が入力され、レジスタ番号に対応するＡ
ＮＤ回路のみが”１”を出力する。

【００２１】３２１ないし３２５は、ＯＲ回路であり、
前記状態制御回路３５０ないし５００の１６本の出力の
ＯＲをとる。状態保持回路部３５０は、フリップフロッ
プ３５１とＡＮＤ回路３５２、３５３とＯＲ回路３５４
からなっている。作業用レジスタ使用開始信号Ｓ１が”
１”になると、各状態保持回路３５０ないし５００内の
ＡＮＤ回路３５２に加わる。このとき、命令解読器１０
１が所定のレジスタ番号を指定すると、その番号を持つ
ＡＮＤ回路３００ないし３１５が”１”を出力し、ＡＮ
Ｄ回路３５２のゲートを開くので、作業用レジスタ使用
開始信号Ｓ１の”１”がＡＮＤ回路３５３、ＯＲ回路３
５４、ＯＲ回路３２１を通じてＯＲ回路３２５に入力さ
れ、当該ＯＲ回路３２５からセレクタ制御信号Ｃ１とし
て出力される。

【００２２】この場合、作業用レジスタ使用開始信号Ｓ
１は前記ＡＮＤ回路３５２のゲートを通じてフリップフ
ロップ３５１にも入力され、フリップフロップ３５１の
出力Ｑが”１”になる。したがって、その後は作業用レ
ジスタ使用開始信号が”０”であっても、作業用レジス
タ使用終了信号Ｓ２が”１”にならない限り、そのレジ
スタ番号が指定されると、ＡＮＤ回路３５３を通じてＱ
出力の”１”が作業用レジスタ使用開始信号Ｓ１の代わ
りに、セレクタ制御信号Ｃ１としてＯＲ回路３２５から
出力される。

【００２３】一方、作業用レジスタ使用終了信号Ｓ２
が”１”になると、全状態保持回路３５０ないし５００
のフリップフロップは全てリセットされる。これによ
り、どのレジスタ番号が指定されてもレジスタ制御信号
Ｃ１は”１”を出力しなくなる。前記セレクタ制御信号
Ｃ１は、図１のセレクタ１０６、１０７に供給されると
ともに、ＡＮＤ回路６０１、６０２にも供給される。Ａ
ＮＤ回路６０１、６０２はセレクタ制御信号Ｃ１に応じ
て、選択的にレジスタ書込信号Ｗ０を汎用レジスタ書込
信号Ｗ１または作業用レジスタ書込信号Ｗ２として、汎
用レジスタ群１０２または作業用レジスタ群１０３へ出
力する。

【００２４】図４、図５は、命令解読器１０１および命
令検出器１０４に入力される機械語命令体系中、ロード
ストア命令と演算命令の部分を示している。図４（ａ）
は、ロードストア命令のフィールド構成を示し、各フィ
ールドはオペレーション部６ビット、デスティネーショ
ンレジスタ部４ビット、アドレッシングモード部６ビッ
トである。図４（ｂ）は、ロードストア命令のオペレー
ション部のビットパターン、ニモニック、その命令の動
作の対応関係を示す。

【００２５】図５（ａ）は、演算命令のフィールド構成
を示し、各フィールドはオペレーション部８ビット、ソ
ースレジスタ部４ビット、デスティネーションレジスタ
部４ビットである。図５（ｂ）は、演算命令のオペレー
ション部のビットパターン、ニモニック、その命令の動
作の対応関係を示す。図４において、ニモニックの最後
が”＿Ｘ”である機械語命令は、作業用レジスタ使用開
始命令であることを示し、前記命令検出器１０４に入力
されると、命令検出器１０４は前記作業用レジスタ使用
開始信号Ｓ１の出力を”１”とする。

【００２６】また、図４、５において、ニモニックの最
後が”＿Ｒ”である機械語命令は、作業用レジスタ使用
終了命令であることを示し、前記命令検出器１０４に入
力されると、命令検出器１０４は前記作業用レジスタ使
用終了信号Ｓ２の出力を”１”とする。ここで、図４、
図５に示すように、レジスタを切り換える命令”＿Ｘ”
および”＿Ｒ”は、オペレーションフィールドのビット
パターンに割り付けている。図９の従来例にレジスタを
増設し、その分レジスタフィールドに割り付ける場合、
図４、図５に示すソースレジスタ部、デスティネーショ
ンレジスタ部はそれぞれ５ビット必要となり、そのビッ
ト数は増加する。これに対して、本実施例のようにレジ
スタを増設しオペレーションフィールドのビットパター
ンに割り付ける場合、レジスタを切り換える命令”＿
Ｘ”および”＿Ｒ”は、レジスタをアクセスする命令に
限られ、情報処理装置の仕様により特に必要な命令だけ
を切り換え命令とすれば、容易に割り付けることがで
き、レジスタフィールドのビット数は増加しないので、
機械後命令の語長を長くならないようにすることが可能
である。

【００２７】以上のように構成された情報処理装置につ
いて、その動作を説明する。図６は、本情報処理装置に
実装されていない”ＡＤＤＧＲ０＠（２），ＧＲ１
＠”（汎用レジスタＧＲ０の内容に２を加算した結果が
指し示すアドレスのメモリ上の内容と汎用レジスタＧＲ
１の内容が指し示すアドレスのメモリ上の内容を加算し
て、ＧＲ１の内容が指し示すアドレスのメモリ上に格納
する）という命令をエミュレーションする機械語命令列
であり、この命令列は１行目から順次命令解読器１０１
および命令検出器１０４に入力される。

【００２８】１行目の”ＬＤＳ＿ＸＧＲ０＠（２），
ＧＲ２”の機械語命令は、汎用レジスタ群１０２のレジ
スタＧＲ０の内容に２を加算した結果が指し示すアドレ
スのメモリ上の内容を読み出し、そのデータを作業用レ
ジスタ群１０３のレジスタＷＲ２に格納するという処理
を意味する。この命令では、レジスタアクセスは、メモ
リ上の内容を読み出す段階での汎用レジスタＧＲ０の読
み出しと、メモリから読み出したデータをレジスタに格
納する段階での作業用レジスタＷＲ２への書き込みとの
２回行われる必要がある。

【００２９】この機械語命令は命令解読器１０１に入力
されるとともに、この機械語命令のオペレーション部”
１０００００”が命令検出器１０４に入力され、図２の
ＡＮＤ回路２０１で検出されるが、メモリを読み出す段
階では、ＡＮＤ回路２０６は、タイミング信号Ｔ１によ
り出力を禁止されているから、作業用レジスタ使用開始
信号Ｓ１は”０”のままであり、図３のセレクタ入出力
制御回路１０５でも、セレクタ制御信号Ｃ１は”０”で
あることから、汎用レジスタ群１０２のレジスタＧＲ０
を読み出す。

【００３０】そして、メモリから読み出したデータをレ
ジスタに格納する段階では、命令検出器１０４は、図２
のタイミング信号Ｔ１により出力を許可されているか
ら、作業用レジスタ使用開始信号Ｓ１は”１”となり、
図３のセレクタ入出力制御回路１０５により、セレクタ
制御信号Ｃ１は”１”となり、作業用レジスタ書込許可
信号Ｗ２がアクティブとなるから、作業用レジスタ群１
０３のレジスタＷＲ２へ書き込む。

【００３１】この機械語命令の場合、ニモニックの記述
上のデスティネーションレジスタは、”ＧＲ２”となっ
ているけれども、オペレーションを示すニモニックの最
後が”＿Ｘ”であるから命令検出器１０４で検出される
結果、作業用レジスタ群１０３のレジスタＷＲ２にアク
セスされるため、実際の動作上のデスティネーションレ
ジスタは”ＷＲ２”となる。したがって、この機械語命
令を実行すると、汎用レジスタ群１０２のレジスタＧＲ
０の内容に２を加算した結果が指し示すアドレスのメモ
リ上のデータが、作業用レジスタ群１０３のレジスタＷ
Ｒ２に格納され、その結果、汎用レジスタ群１０２のレ
ジスタＧＲ２のデータは、保存されているので、この命
令とは別に、ＧＲ２のデータをスタックやメモリに退避
する命令を実行する必要がなくなる。

【００３２】２行目の”ＬＤＳ＿ＸＧＲ１＠，ＧＲ
３”の機械語命令は、汎用レジスタ群１０２のレジスタ
１０２−１（ＧＲ１）の内容が指し示すアドレスのメモ
リ上の内容を読み出し、そのデータを作業用レジスタ群
１０３のレジスタ１０３−３（ＷＲ３）に格納するとい
う処理を意味する。この機械語命令も１行目と同様に、
デスティネーションレジスタのレジスタは作業用レジス
タ群１０３のレジスタＷＲ３となる。汎用レジスタ群１
０２のレジスタＧＲ３のデータは保存されている。

【００３３】３行目の”ＡＤＤＧＲ２，ＧＲ３”の機
械語命令は、通常、ＧＲ２の内容とＧＲ３の内容を加算
しＧＲ３に格納するという処理を意味するが、１行目お
よび２行目の機械語命令以降は、レジスタ番号２および
３が指定されると、図３の状態保持回路３７０および状
態保持回路３８０内のフリップフロップが作業用レジス
タ使用開始信号Ｓ1 の”１”を保持しているので、ＡＮ
Ｄ回路３０２ないし３０３が”１”を出力すると、セレ
クタ制御信号Ｃ１が”１”となり、作業用レジスタ群１
０３をアクセスすることになり、結局この機械語命令を
実行すると作業用レジスタ群１０３のレジスタＷＲ２の
内容とＷＲ３の内容を加算してＷＲ３に格納する。

【００３４】４行目の”ＳＴＳ＿ＲＧＲ３，ＧＲ１
＠”の機械語命令は、作業用レジスタ群１０３のレジス
タＷＲ３の内容を、汎用レジスタ群１０２のレジスタＧ
Ｒ１の内容が指し示すアドレスのメモリに格納するとい
う処理を意味する。この機械語命令も同様に、レジスタ
番号３が指定されると、作業用レジスタ群１０３のレジ
スタＷＲ３をアクセスし、レジスタ番号１が指定される
ときは汎用レジスタ群１０２のレジスタＧＲ１をアクセ
スするので、結局ＷＲ３の内容をＧＲ１が指し示すメモ
リに格納する。同時に、この機械語命令は命令検出器１
０４で検出され、図２のＡＮＤ回路２０５で、タイミン
グ信号Ｔ２に同期されこの命令実行終了直後に、作業用
レジスタ使用終了信号Ｓ２が”１”となる。作業用レジ
スタ使用終了信号Ｓ２が出力されると、図３のレジスタ
入出力制御回路１０５は、状態保持回路３５０ないし５
００内の全てのフリップフロップがリセットされ、以後
レジスタ番号がＡＮＤ回路３００ないし３１５に入力さ
れても、セレクタ制御信号Ｃ１は、”０”のままである
から、汎用レジスタ群１０２をアクセスすることにな
る。

【００３５】本実施例のよれば、エミュレーション開始
時および終了時の所定の命令を検出し、エミュレーショ
ン開始時の作業用レジスタ使用開始命令のデスティネー
ションに指定しているレジスタは、作業用レジスタ群１
０３のレジスタをアクセスし、以後の命令で同じ番号の
レジスタを使用する場合にも、作業用レジスタ群１０３
のレジスタをアクセスする。エミュレーション終了時の
作業用レジスタ使用終了命令を実行した後は、どのレジ
スタ番号を指定しても汎用レジスタ群１０２のレジスタ
をアクセスすることにより、エミュレーションを行なう
時に作業用のレジスタを確保するのに、レジスタの内容
をメモリに待避および復帰する必要がない。また、エミ
ュレーション用の作業用レジスタに対して機械語命令に
ビットパターンを割り付ける必要もなく、ＬＤＳ＿Ｘお
よびＳＴＳ＿Ｒ等のエミュレーション時に先頭および最
後に実行する機械語命令のみを特定命令として追加する
だけで、プログラムコードサイズを増加せずにエミュレ
ーションを行なうことができる。このことは、エミュレ
ーションに限らずサブルーチンや割り込み処理において
も同じである。

【００３６】図７は、本発明の情報処理装置の他の一構
成を示すブロック図であり、基本的な構成は図１と同じ
である。図１と異なるのは、レジスタ入出力制御装置８
０５内に状態読出回路８００を設け、状態保持回路３５
０〜５００の内容を命令により出力する点である。図８
は、上記レジスタ入出力制御回路８０５の一構成図を示
す。

【００３７】図８において、状態読出回路８００は、状
態保持回路３５０〜５００内の全てのフリップフロップ
出力Ｑが入力され、所定の機械語命令によりその保持し
ている状態を出力する。この出力は全１６ビットであ
り、あるビットの出力が”１”であるときは、対応する
状態保持回路内のフリップフロップの出力Ｑが”１”で
あるのだから、そのビットに対応する作業用レジスタ群
１０３のレジスタがアクセスされたことを示す。また、
そのビットの出力が”０”であるときは、フリップフロ
ップ出力Ｑが”０”であるのだから、そのビットに対応
する作業用レジスタ群１０３のレジスタがアクセスされ
ていないことを示す。

【００３８】たとえば、エミュレーション時、レジスタ
番号０とレジスタ番号３が、汎用レジスタではなく作業
レジスタのレジスタに切り換えられている場合には、図
８の状態保持回路３５０と３８０内のフリップフロップ
が”１”になっているので、状態読出回路８００の出力
は”１００１００００００００００００”とな
り、ＭＳＢから第０ビットと第３ビットとが”１”であ
るから、汎用レジスタＧＲ０とＧＲ３が作業用レジスタ
ＷＲ０とＷＲ３に切り換えられていることを、命令によ
り読み出すことができる。

【００３９】つまり、状態読出回路８００の出力は、汎
用レジスタ群１０２中どのレジスタが、作業用レジスタ
群１０３のレジスタに切り換えられているのかを示す状
態を示す。エミュレーション時の動作は、前記実施例と
同じであるが、前記実施例と異なる点は、エミュレーシ
ョン中に割り込み処理を受け付け得ることが容易に可能
なことである。

【００４０】前記実施例において、図６の機械語命令列
によるエミュレーションでは２個の作業用レジスタＷＲ
２、ＷＲ３を使用している。このエミュレーション中
に、たとえば、作業用レジスタＷＲ０、ＷＲ１、ＷＲ２
を使用する割り込みが発生し、場合、そのまま割り込み
処理を受け付けてしまえば、作業用レジスタＷＲ２は重
複して使われるから、エミュレーションで使用している
作業用レジスタＷＲ２の内容は破壊されてしまい、その
結果、割り込み処理は正しく行われても、エミュレーシ
ョンは誤って行われてしまうことになるので、通常、エ
ミュレーション中には割り込みを受け付けない。

【００４１】そこで、本実施例では、エミュレーション
中に割り込みを受け付けた場合でも、割り込み処理ハン
ドラ内で状態読出回路８００を介して状態保持回路３５
０〜５００の内容を参照して、どの作業用レジスタが使
用されているのかを示す情報が得られるので、エミュレ
ーションで使用中の作業用レジスタで割り込み処理でも
使用するものについては、そのレジスタの内容を退避、
復帰することが可能となる。退避、復帰することにより
作業用レジスタの元のデータが保存されるため、エミュ
レーション中に割り込みを受け付けることができる。

【００４２】このように、エミュレーション中でも割り
込みを受け付けることができ、割り込みへの応答時間が
速くなる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
汎用レジスタをレジスタ毎に作業用レジスタに切り換え
ることにより、エミュレーションやサブルーチンの実行
や割り込み処理において、レジスタの内容をスタックや
メモリに退避および復帰させる必要がないのでプログラ
ムコードサイズが増加しなくてすむ。

【００４４】しかも、作業用のレジスタ群のレジスタ番
号を機械語命令のレジスタフィールドに割り付ける必要
がないので、オペレーションフィールドの短縮や実装可
能なオペレーション数が減ることもなく、もしくは命令
語長が長くなることなしに、作業用のレジスタを確保で
きる。さらに、汎用レジスタ群と同数の作業用レジスタ
群を増設しておき、汎用レジスタ群の全てのレジスタを
作業用レジスタ群に切り換える方法によれば、切り換え
前のレジスタ群と切り換え後のレジスタ群との間での演
算処理やデ−タ転送が直接できないという欠点があるの
に対して、本発明によれば、同じレジスタ番号でない限
り切り換え前のレジスタ群と切り換え後のレジスタ群と
の間での演算処理やデ−タ転送が直接可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における情報処理装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】同実施例の命令検出器の一構成図である。

【図３】同実施例の情報処理装置内のレジスタ入出力制
御回路の一構成図である。

【図４】同実施例の情報処理装置の機械語命令ビットパ
ターンの一例である。

【図５】同実施例の情報処理装置の機械語命令ビットパ
ターンの一例である。

【図６】同実施例の情報処理装置のエミュレーションを
実行する機械語命令列の一例ある。

【図７】本発明における他の一実施例を示すブロック図
である。

【図８】同実施例の発明のレジスタ入出力制御回路の一
構成図である。

【図９】従来の情報処理装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１命令解読器１０２汎用レジスタ群１０３作業用レジスタ群１０４命令検出器１０５レジスタ入出力制御回路１０６セレクタ１０７セレクタ１１０切換手段２０１〜２０３ＡＮＤ回路２０４ＯＲ回路２０５・２０６ＡＮＤ回路３００〜３１５ＡＮＤ回路３２１〜３２５ＯＲ回路３５０状態保持回路３５１フリップフロップ３５２・３５３ＡＮＤ回路３５４ＯＲ回路３６０・３７０〜５００状態保持回路６０１・６０２ＡＮＤ回路８００状態読出回路８０５レジスタ入出力制御回路９０１制御部９０１ａ命令解読器９０２演算実行部９０２ａ汎用レジスタ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デ−タを保持する複数のレジスタを有す
る第１レジスタ群と、第１レジスタ群のレジスタに対応
するレジスタを有する第２レジスタ群と、所定の命令が
入力されたとき命令によって指定された第２レジスタ群
のレジスタを第１レジスタ群の対応するレジスタとして
使用できるように切り換える切換手段とを備えたことを
特徴とする情報処理装置。
【請求項２】前記切換手段は、第２のレジスタ群のレ
ジスタを第１のレジスタ群の対応するレジスタとして使
用できるよう切り換えることを指示する命令を検出する
命令検出器と、前記命令から切り換えるべきレジスタの
指定と書込み読出しの区別とを解読する命令解読器と、
書込みの場合には第２のレジスタ群の指定されたレジス
タに対して書込許可信号を与え、読出しの場合には前記
指定されたレジスタからの読出しデ−タを選択するレジ
スタ入出力制御回路とからなっていることを特徴とする
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】前記レジスタ入出力制御回路は、更に前
記命令が入力された後解除命令が入力されるまでの間第
２レジスタ群のレジスタが第１レジスタ群のレジスタと
して使用できるよう切り換えられた状態を保持する状態
保持回路を有することを特徴とする請求項２記載の情報
処理装置。
【請求項４】前記状態保持回路は、所定の命令が入力
されたときその保持している状態を示す情報を出力する
状態読出回路を有することを特徴とする請求項３記載の
情報処理装置。